基因工程应用的探究

付晴安

摘 要：基因工程已广泛应用于工业、农业、医药、环保等诸多领域，转基因技术在改良农作物品质、创新医药研究、改善自然环境等方面展示出了美好的前景，但在自然生态平衡与人体健康等方面也存在一些不确定影响。

关键词：基因工程应用；转基因技术；探究

引言

烟草中含有尼古丁本是人类健康的杀手，却可以改造成生产医用蛋白的植物；喷洒除草剂时，只杀死田间杂草而不损伤农作物；新鲜番茄的储存期可延长1～2个月；干扰素、乙肝疫苗等基因工程药物的批量生产，这些都不再是奇思妙想，而是基因工程带给人类的福音。文章从基因工程应用对人类的积极影响和可能存在的消极因素两方面进行探究。

1 基因工程应用的积极影响

基因工程的应用，在人类解决“粮食短缺”、“环境污染”、“攻克不治之症”等问题方面已取得了一些重大成就，正在发挥着越来越重要的积极影响。

1.1 改良品质提高产量，解决粮食短缺

基因工程在农业生产领域的应用是最为广泛和成熟的，已经被认为是目前全球提高粮食产量、提升粮食品质和消灭贫困的重要途径。基因工程也为培育出抗病虫害、抗旱、抗涝、抗严寒、高产量等优质的新品种提供了技术手段。

1.1.1 抗虫转基因植物。使用抗虫基因防治虫害，已成为防治农作物害虫的发展趋势。目前常用的抗虫基因源有苏云金杆菌（Bt）、蛋白酶抑制剂、植物凝集素以及淀粉酶抑制剂等。近几年，科学家还在研究利用昆虫神经激素基因来防治害虫。目前获得的抗虫转基因植物已经有几十种，主要有棉花、水稻、玉米、小麦、烟草、马铃薯、番茄、大豆、苹果等，其中有些已进入大田实验，有些已进行商业化生产。转基因技术不仅避免了大量使用农药造成的环境污染，也减少了农药对人体健康的损害，降低了生产成本。

1.1.2 抗病转基因植物。许多栽培作物自身缺少抗病毒基因，转基因技术为培育抗病毒植物品种拓展了新途径。目前已经获得了抗病毒的转基因小麦、甜椒和番茄等多种作物，极大地降低了这些植物的病害率，提升了农作物产量和品质，提高了土地的利用率。

1.1.3 抗逆转基因植物。利用调节细胞渗透压的基因来提高农作物抗旱、抗盐碱能力，培育抗干旱、耐盐碱等抗逆性能良好的农作物，提高盐碱、干旱土地的农作物产量，以缓解全球因人口增长和环境恶化造成的土地紧张问题。将抗除草剂基因导入大豆、玉米等农作物中，在喷洒除草剂时，只会杀死杂草而不会损伤农作物。

1.1.4 改良植物的品质。随着人们生活水平的提高，人们已不仅仅满足于吃饱，而是要讲究营养。利用转基因技术，科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米，使玉米的赖氨酸含量提高了30%，极大地提高了其营养价值；应用转基因技术，甚至可将新鲜番茄的储存时间延长1～2个月，目前这种耐储存番茄已进行商品化生产，转基因技术已经进入了人们的日常生活。

1.2 改善畜产品的品质，调控营养结构

转基因技术的运用能将牛分泌的乳汁中乳糖含量降低，而其他营养成分不受影响，很好地解决了有些人特别是婴儿食用牛奶后对牛奶中乳糖不消化，或食用牛奶后出现过敏、腹泻、恶心等不适症状的问题。

1.3 开创医药新研究，提高大众健康水平

1.3.1 基因工程药物异军突起。基因工程制药不仅具有独特的优势，发展速度也很快。目前通过DNA重组技术已大量高效地生产出多种人类蛋白药物，如胰岛素、干扰素、白细胞介素、人生长激素、红细胞生成素、肿瘤坏死因子等，基因工程药物的研究为人类战胜多种疑难疾病提供了有力的武器。

1.3.2 基因治疗曙光初照。基因治疗是将正常基因导入患者体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。目前，基因治疗是世界上治疗遗传疾病的最有效的方法。用于基因治疗的基因包括三类，第一类是从健康人体内分离得到功能正常的基因，用以置换病变基因，弥补病变基因带来的生理缺陷。这类基因常用以治疗各种基因缺陷型遗传疾病如地中海贫血病和血友病等；第二类是反义基因，主要用于治疗获得性分子疾病。通过反义基因产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA进行互补，从而阻断非正常蛋白质的合成；第三类是自杀基因，这是一类编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因。目前应用基因治疗在对恶性肿瘤、血友病、ADA缺乏症、艾滋病、糖尿病和各型肝炎等疾病的治疗中已取得了重大进展。

1.3.3 基因芯片诊断成为研究热点。与传统检测方法相比，基因芯片在临床诊断方面具有明显的优势。它不仅能在早期诊断中发挥作用，还可以在一张芯片上，同时对多个病人进行多种疾病的检测；使用基因芯片还能从分子水平上了解疾病。正是这些优势使得医务工作者能够在短时间内获取大量的疾病诊断信息，从而确定正确的治疗方案。基因芯片诊断凭借其高效、快速、自动化等特点，将成为现代化医疗诊断的一项新技术，并成为学术界的研究热点。

1.4 改善自然环境，为环境保护提供新手段

工业生产带来了很多环境问题，20世纪80年代基因工程技术就开始应用于环境保护，目前科学家已培养出了能够降解塑料、农药、防治重金属污染、清除石油污染等的基因工程菌。经基因改造的杨树在生长过程中，可清除土壤、地下水中重金属的污染，将可分解石油成分的基因工程菌接种到海滩，可清除海滩的原油污染，其清除速度比天然细菌快得多。[1]

2 基因工程可能存在的不利影响

目前由于缺乏大样本的科研数据和长时间的验证，人们对转基因生物可能存在的潜在危害或风险还知道得很少，因此，人们对转基因技术的应用还存在一些质疑与顾虑。

2.1 转基因食品的安全性问题

很多经基因改造的农作物和动物都经过加工成为食品，转基因食物已逐渐走进了人们的生活。虽然食物中的转基因本身并无安全性问题，但由于机体内生物化学变化纷繁复杂，有些反应需要经过很长时间才能表现出来，甚至有可能经历几代才能监测到。人们担心转基因食品可能对人体产生某些毒理作用和过敏反应，例如，转入的生长激素类基因就有可能对人体生长发育产生重大影响，所以目前社会上还有许多人抵制转基因食品，甚至有些国家还完全禁止转基因食品的播种与生产。

2.2 对生态环境的不利影响

转基因生物具有自然生物所不具备的生存优势，这些生物释放到自然环境后有可能会打乱物种间的竞争关系，进而破坏原有的生态平衡。另外，目前的生物技术还无法准确预测转基因生物体及其代谢产物的表现形态和潜在不利影响，因此也难以提出相应的防范策略。

2.3 对伦理道德的影响

倘若基因克隆技术应用到人类自身，将会打破传统的传宗接代的模式。父子、夫妻等基本的伦理关系会变得模糊不清，家庭成员关系将出现混乱，现有的社会秩序会被打乱，进而使人类现有的意识形态、法律制度、宗教信仰变得无所适从[2]，人类道德文明将受到威胁。

3 结束语

基因工程的广泛应用为人类社会带来了巨大的变革，转基因技术的影响已经深入到人类生活的各个方面，而且对促进全球经济发展以及增进人类健康方面必将发挥越来越大的作用。我们在分享基因工程为人类带来丰硕成果的同时，也不能忽视它可能存在的潜在的危害，对待基因工程的应用要趋利避害，不能因噎废食，应该不断探索，使基因工程技术能为人类创造出更高的价值。

参考文献

[1]黄志良.基因工程的应用及其安全性管理[J].生物学杂志，2001，18（3）：32-35.

[2]张军梅.基因工程技术的应用现状及其对人类社会的影响[J].北京农业，2011，36：11-12.

[3]孙毅.基因工程的发展现状和应用前景[J].科技情报开发与经济，2010，35（20）：146-147.